Paano Makakaapekto ang Airflow Sa Loob ng Kotse ng Dala ng Panganib COVID-19 – Ano ang Pinakamaganda para sa Windows at Ventilation

Ang isang kamakailang pag-aaral ay tiningnan kung paano ang mga pattern ng airflow sa loob ng isang cabin ng pasahero sa isang kotse ay maaaring makaapekto sa paglipat ng SARS-CoV-2 at iba pang mga airhog pathogens. Gamit ang mga simulation ng computer, tiningnan ng pag-aaral ang peligro ng mga particle ng aerosol na ibinabahagi sa pagitan ng isang driver at isang pasahero sa iba’t ibang mga pagsasaayos ng window. Ang mas maraming mga pulang shade ay nagpapahiwatig ng maraming mga maliit na butil. Ipinapakita ang peligro ng pagiging mas mataas kaysa sa mga saradong bintana (kaliwa hanggang kanan), at pagbaba ng bawat window na bukas. Ang pinakamahusay na kaso ay upang buksan ang lahat ng mga bintana (sa ibaba mismo). Kredito: Breuer lab / Brown University

Ang isang bagong pag-aaral ay gumagamit ng mga simulation ng computer upang subaybayan ang daloy ng hangin sa isang panloob na cabin ng isang kotse, na nagbibigay ng mga potensyal na diskarte – ang ilan ay kontra-intuitive – para sa pag-minimize ng peligro ng pagkuha sakit sa hangin.

Ang isang kamakailang pag-aaral ng mga pattern ng airflow sa loob ng cabin ng kotse ng pasahero ay nag-aalok ng ilang mga mungkahi para sa posibleng pagbawas ng peligro sa COVID-19 paghahatid habang ibinabahagi ang mga rides sa iba.

Ang pag-aaral, sa isang pangkat ng mga mananaliksik sa Brown University, ay gumagamit ng mga modelo ng computer upang gayahin ang daloy ng hangin sa loob ng isang compact car na may iba’t ibang mga kombinasyon ng bintana na bukas o sarado. Ipinapakita ng mga simulation na ang pagbubukas ng mga bintana – lalo na ang maraming mga bintana ay napakalaki – lumilikha ng mga pattern ng daloy ng hangin na makabuluhang nagbabawas ng konsentrasyon ng mga particle ng hangin na ipinagpalit sa pagitan ng isang driver at iba pa. mga pasahero. Ang pagsabog ng sistema ng bentilasyon ng kotse ay hindi paikot sa hangin pati na rin ang ilang bukas na bintana, natagpuan ng mga mananaliksik.

“Ang pagmamaneho sa paligid gamit ang windows at aircon o pagpainit ay talagang ang pinakamasamang senaryo, ayon sa aming simulation sa computer,” sabi ni Asimanshu Das, isang nagtapos na mag-aaral ng Brown’s School of Engineering at kapwa may-akda ng pananaliksik. “Ang pinakamagandang senaryo na nakita namin ay buksan ang lahat ng apat na bintana, ngunit kahit na ang pagbubukas ng isa o dalawa ay mas mahusay kaysa sa pagsara sa kanilang lahat.”

Pinangunahan ni Das ang pagsasaliksik kasama si Varghese Mathai, isang postdoctoral researcher sa Brown na ngayon ay isang katulong na propesor ng pisika sa Unibersidad ng Massachusetts, Amherst. Ang pag-aaral ay na-publish sa journal Mga Pagsulong sa Siyentipiko.

Car Windows Airflow

Ang isang kamakailang pag-aaral na inilathala sa Science Advances ay tinitingnan kung paano ang mga pattern ng airflow sa loob ng isang cabin ng pasahero sa isang kotse ay maaaring makaapekto sa paglipat ng SARS-CoV-2 at iba pang mga airhog pathogens . Ang mga simulation ay gumagawa ng ilang mga posibleng kontradiksyon na alam. Halimbawa, maaaring asahan ng isa na ang pagbubukas ng mga bintana nang direkta sa tabi ng bawat nakatira ay maaaring ang pinakasimpleng paraan upang mabawasan ang pagkakalantad. Natuklasan ng mga simulation na kahit na ang pag-configure nito ay mas mahusay kaysa sa hindi pagbukas ng mga bintana, nagdadala ito ng mas mataas na peligro ng pagkakalantad kumpara sa paglalagay ng window sa tapat ng bawat nakatira. “Kung ang mga bintana sa harap ng mga nakatira ay bukas, maaari kang makakuha ng daloy sa kotse sa likod ng drayber, walisin ang cabin sa likod ng pasahero at pagkatapos ay lumabas sa harap ng bintana ng pasahero,” sabi ni Kenny Breuer, isang propesor. sa engineering ni Brown at isang may-akdang may-akdang pananaliksik. “Ang pattern na iyon ay makakatulong upang mabawasan ang kontaminasyon sa pagitan ng driver at pasahero.” Kredito: Breuer lab / Brown University

Iminungkahi ng mga mananaliksik na walang paraan upang ganap na matanggal ang peligro – at, syempre, kasalukuyang gabay mula sa U.S. Centers for Disease Control (CDC) na ang pagkaantala sa paglalakbay at pananatili sa bahay ay ang pinakamahusay na paraan upang protektahan ang kalusugan ng personal at pamayanan. Ang layunin ng pag-aaral ay simpleng pag-aralan kung paano ang mga pagbabago sa daloy ng hangin sa loob ng sasakyan ay maaaring magpalala o mabawasan ang peligro ng paghahatid ng pathogen.

Ang mga modelo ng computer na ginamit sa pag-aaral ay nag-simulate ng isang kotse, nang walang bayad batay sa isang Toyota Prius, na mayroong dalawang tao – isang driver at isang pasahero na nakaupo sa likurang upuan. sa kabilang banda galing sa driver. Pinili ng mga mananaliksik ang pag-upo ng ginhawa dahil nadagdagan nito ang pisikal na distansya sa pagitan ng dalawang tao (kahit na mas mababa sa 6 na paa ang inirekomenda ng CDC). Ang mga modelo ay gayahin ang daloy ng hangin sa paligid at loob ng kotse na gumagalaw sa 50 milya bawat oras, pati na rin ang paggalaw at konsentrasyon ng mga aerosol na nagmumula sa parehong drayber at sa pasahero. Ang mga aerosol ay maliliit na mga particle na maaaring manatili sa hangin ng mahabang panahon. Ang mga ito ay itinuturing na isang paraan kung saan SARS-CoV-2 ang virus ay dinala, lalo na sa mga walang laman na puwang.

Bahagi ng dahilan ay ang pagbubukas ng mga bintana ay mas mahusay sa mga tuntunin ng paghahatid ng aerosol dahil pinapataas nito ang bilang ng mga pagbabago sa hangin bawat oras (ACH) sa loob ng kotse, na makakatulong na mabawasan ang pangkalahatang. -ang konsentrasyon ng mga aerosol. Ngunit ang ACH ay bahagi lamang ng kuwento, sinabi ng mga mananaliksik. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang iba’t ibang mga kumbinasyon ng mga bukas na bintana ay lumilikha ng iba’t ibang mga alon ng hangin sa loob ng kotse na maaaring dagdagan o bawasan ang pagkakalantad ng natitirang mga aerosol.

Dahil sa paraan ng pag-agos ng hangin sa labas ng kotse, ang presyon ng hangin na malapit sa likuran ng mga bintana ay madalas na mas mataas kaysa sa presyon sa mga front window. Bilang isang resulta, ang hangin ay mas malamang na ipasok ang kotse sa pamamagitan ng likuran ng mga bintana at lumabas sa harap ng mga bintana. Sa pagbukas ng lahat ng mga bintana, ang kaugaliang ito ay lumilikha ng dalawang bahagyang mas independiyenteng mga daanan sa magkabilang panig ng cabin. Dahil ang mga nakatira sa simulation ay nakaupo sa kabaligtaran ng cabin, ilang mga particle lamang ang natapos na mailipat sa pagitan ng dalawa. Ang driver sa senaryong ito ay nasa mas mababang peligro kaysa sa pasahero dahil ang normal na daloy ng hangin sa kotse mula sa likuran hanggang sa harap, ngunit ang parehong mga nakatira ay nakakaranas ng isang bahagyang mas maliit na shift. ng mga maliit na butil kumpara sa anumang iba pang mga senaryo.

Ang mga simulation para sa mga sitwasyon kung saan ang ilan ngunit hindi lahat ng mga bintana ay binuksan ay nagbibigay ng ilang posibleng mga kahihinatnan. Halimbawa, maaaring asahan ng isa na ang pagbubukas ng mga bintana nang direkta sa tabi ng bawat nakatira ay maaaring ang pinakasimpleng paraan upang mabawasan ang pagkakalantad. Natuklasan ng mga simulation na kahit na ang pag-configure nito ay mas mahusay kaysa sa hindi pagbukas ng mga bintana, nagdadala ito ng mas mataas na peligro ng pagkakalantad kumpara sa paglalagay ng window sa tapat ng bawat nakatira.

“Kung ang mga bintana sa harap ng mga nakatira ay mabubuksan, maaari kang makakuha ng daloy sa kotse sa likod ng drayber, walisin ang cabin sa likod ng pasahero at pagkatapos ay lumabas sa harap ng bintana ng pasahero,” sabi ni Kenny Breuer, isang propesor. sa engineering ni Brown at isang may-akdang may-akdang pananaliksik. “Ang pattern na iyon ay makakatulong upang mabawasan ang kontaminasyon sa pagitan ng driver at pasahero.”

Mahalagang tandaan, sinabi ng mga mananaliksik, na ang pag-aayos ng airflow ay hindi kapalit ng pagsusuot ng maskara para sa parehong mga nakasakay sa isang kotse. At ang mga natuklasan ay limitado ng potensyal na pagkakalantad sa mga natitirang aerosol na maaaring naglalaman ng mga pathogens. Ang pananaliksik ay hindi nagpakita ng isang modelo ng higit pang mga droplet sa paghinga o ang peligro na mahawahan ng virus.

Gayunpaman, sinabi ng mga mananaliksik na ang pag-aaral ay nagbibigay ng mahalagang mga bagong pananaw sa mga pattern ng sirkulasyon ng hangin sa loob ng kompartimento ng pasahero ng kotse – isang bagay na nakatanggap ng kaunting pansin sa nakaraan.

“Ito ang unang pag-aaral na alam namin na talagang tumingin sa microclimate sa loob ng isang kotse,” sabi ni Breuer. “Mayroong isang bilang ng mga pag-aaral na tinitingnan kung magkano ang paglabas ng polusyon sa isang kotse, o kung gaano katagal ang usok ng sigarilyo ay nananatili sa isang kotse. Ngunit ito ang kauna-unahang pagkakataon na may nanonood. sa detalye ang mga pattern ng daloy ng hangin. “

Ang pananaliksik ay lumago mula sa isang puwersa ng gawain sa pagsasaliksik ng COVID-19 na itinakda ni Brown upang makalikom ng kadalubhasaan mula sa buong Unibersidad upang matugunan ang maraming iba’t ibang mga aspeto ng pandemya. Si Jeffrey Bailey, isang kapwa propesor ng patolohiya at gamot sa laboratoryo at isang coauthor na pag-aaral ng airflow, ang namuno sa pangkat. Si Bailey ay humanga sa kung gaano kadali ang pagsasama-sama ng pagsasaliksik, iminungkahi ni Mathai na gumamit ng mga simulasyon sa computer hangga’t maaari habang ang pagsusuri sa laboratoryo ni Brown ay tumigil para sa mga pandemya.

“Ito ay talagang isang magandang halimbawa kung paano maaaring magkasama ang iba’t ibang mga disiplina sa pagtitipon at gumawa ng mahahalagang pananaw,” sabi ni Bailey. “Kinausap ko sandali si Kenny tungkol sa ideyang ito, at sa loob ng tatlo o apat na araw ang kanyang koponan ay nakagawa na ng panimulang pagsubok. Iyon ang isa sa mga magagandang bagay tungkol sa pagpunta sa isang lugar tulad ng Brown, kung saan ang mga tao ay handang magtulungan at magtrabaho sa mga disiplina. “

Mga Sanggunian: “Airflow sa loob ng mga pampasaherong kotse at implikasyon para sa airborne disease transmission” nina Varghese Mathai, Asimanshu Das, Jeffrey A. Bailey at Kenneth Breuer, 4 Disyembre 2020, Mga Pagsulong sa Siyentipiko.
DOI: 10.1126 / sciadv.abe0166

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang fluorescent solar corrugated windows ay bumubuo ng enerhiya sa loob at labas

Ang mga inhinyero ng Rice University ay dinisenyo at itinayo ang mga window window na nagre-redirect ng sikat ng araw o ilaw mula sa...

Teen “Tyrants” – Carnivorous Dinosaur Offs spring – Ipaliwanag ang Kakulangan ng Pagkakaiba-iba ng Dinosaur?

Ipinapahiwatig ng bagong pananaliksik ang supling ng maraming mga karnivorous dinosaur, tulad ng Tyrannosaurus rex, na maaari ring hubugin ang kanilang mga komunidad sa...

Hindi Karaniwan na Mga Katutubong Australian Bees na Natagpuan Matapos ang 100 Taon

Ang bagong natuklasan na Pharohylaeus lactiferus (Colletidae: Hylaeinae). Kredito: James Dorey Photography Pagkasira ng mga kagubatan sa ulan, pagbawas ng mga wildfire. Ang isang laganap...

Ang Unang Video ng Daigdig ng Space-Time Crystal

Ang isang pana-panahong pattern ng mga magnon ay nangyayari sa temperatura ng kuwarto. Ang isang pangkat ng mga mananaliksik ay nagtagumpay sa paglikha ng isang...

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Newsletter

Subscribe to stay updated.